本发明专利技术涉及一种微型微波毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波器，包括单刀双掷开关芯片WKD102010040、表面贴装的50欧姆阻抗输入/输出接口、以带状线结构实现的一个并联谐振单元模块、双螺旋结构的宽边耦合带状线以及在隔离端口自接的一个匹配负载，上述结构均采用多层低温共烧陶瓷工艺技术(LTCC技术)实现。本发明专利技术具有可变、可倒相正交、插损小、易调试、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、温度稳定性好、成本低、可大批量生产等优点，适用于相应毫米波频段的通信、卫星通信等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。
【技术实现步骤摘要】
微型微波毫米波自负载丨/Q可变倒相正交滤波器
本专利技术涉及一种滤波器，特别是微型微波毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波 器。
技术介绍
近年来，随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、 低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对微波滤波器的性能、尺寸、可 靠性和成本均提出了更高的要求。在一些国防尖端设备中，现在的使用频段已经相当拥挤， 所以卫星通信等尖端设备向着毫米波波段发展，所以微波毫米波波段滤波器已经成为该波 段接收和发射支路中的关键电子部件，描述这种部件性能的主要指标有：通带工作频率范 围、阻带频率范围、通带插入损耗、阻带衰减、通带输入/输出电压驻波比、插入相移和时延 频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性、多用性等。 低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件内置于 介质基板内部，同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。 LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高 频性能等方面都显现出众多优点，已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值，便于内嵌无 源器件，散热性好，可靠性高，耐高温，冲震等优点，利用LTCC技术，可以很好的加工出尺寸 小，精度高，紧密型好，损耗小的微波器件。由于LTCC技术具有三维立体集成优势，在微波 频段被广泛用来制造各种微波无源元件，实现无源元件的高度集成。基于LTCC工艺的叠层 技术，可以实现三维集成，从而使各种微型微波滤波器具有尺寸小、重量轻、性能优、可靠性 高、批量生产性能一致性好及低成本等诸多优点，利用其三维集成结构特点，可以实现由带 状线实现的微型微波毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由带状线结构实现可倒相正交、体积小、重量轻、可靠 性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的微型微波 毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波器。 实现本专利技术目的的技术方案是： -种微型微波毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波器，包括单刀双掷开关芯片 WKD102010040、表面贴装的50欧姆阻抗输入接口、输入电感、并联谐振模块、匹配线、双螺 旋结构的宽边耦合带状线、表面贴装的50欧姆阻抗直通接口、表面贴装的50欧姆阻抗耦合 端口、表面贴装的50欧姆阻抗隔离端口、钽电阻；其中： 所述并联谐振模块包括第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并联 谐振单元、第四级并联谐振单元、第五级并联谐振单元、第六级并联谐振单元以及Z形级间 耦合带状线，各谐振单元均为三层，且每层均在同一平面。 与现有技术相比，由于本专利技术采用低损耗低温共烧陶瓷材料和三维立体集成，所 带来的显著优点是：（1)带内平坦、通带内插损低；（2)可变且可倒相正交；（3)体积小、重 量轻、可靠性高；(4)电性能优异；（5)电路实现结构简单，可实现大批量生产；(6)成本低； (7)使用安装方便，无需外接一个负载直接使用且使用全自动贴片机安装和焊接。 【附图说明】 图1是本专利技术微型微波毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波器的外形及内部结构 示意图。 图2是本专利技术微型微波毫米波自负载I/Q可倒相正交滤波器输出端的幅频特性曲 线。 图3是本专利技术微型微波毫米波自负载I/Q可倒相正交滤波器输入输出端口的驻波 特性曲线。 图4是本专利技术微型微波毫米波自负载I/Q可倒相正交滤波器两个输入端口的相位 特性曲线。 图5是本专利技术微型微波毫米波自负载I/Q可倒相正交滤波器直通端口与耦合端口 的相位特性曲线。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。 结合图1，一种微型微波毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波器，包括单刀双掷开 关芯片WKD102010040、表面贴装的50欧姆阻抗输入接口（P1、P5)、输入电感（Linl、Lin2)、 并联谐振模块Μ、匹配线（T1、T2、T3、T4)、双螺旋结构的宽边耦合带状线（U1、U2)、表面贴装 的50欧姆阻抗直通接口 P2、表面贴装的50欧姆阻抗耦合端口 P3、表面贴装的50欧姆阻抗 隔离端口 P4、钽电阻R。 匹配线（Tl、T2、T3、T4)包括第一匹配线T1、第二匹配线T2、第三匹配线T3、第四 匹配线T4。 输入电感（Linl、Lin2)包括第一输入电感Linl和第二输入电感Lin2。 所述并联谐振模块Μ包括第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并 联谐振单元、第四级并联谐振单元、第五级并联谐振单元、第六级并联谐振单元以及Ζ形级 间耦合带状线LC，各谐振单元均为三层，且每层均在同一平面，其中 ： 第一级并联谐振单元由第一层的第一带状线C1、第二层的第二带状线L1、第三层 的第三带状线C7以及微电容C并联而成； 第二级并联谐振单元由第一层的第四带状线C2、第二层的第五带状线L2、第三层 的第六带状线C8以及前述微电容C并联而成； 第三级并联谐振单元由第一层的第七带状线C3、第二层的第八带状线L3、第三层 的第九带状线C9以及前述微电容C并联而成； 第四级并联谐振单元由第一层的第十带状线C4、第二层的第十一带状线L4、第三 层的第十二带状线C10以及前述微电容C并联而成； 第五级并联谐振单元由第一层的第十三带状线C5、第二层的第十四带状线L5、第 三层的第十五带状线C11以及前述微电容C并联而成； 第六级并联谐振单元由第一层的第十六带状线C6、第二层的第十七带状线L6、第 三层的第十八带状线C12以及前述微电容C并联而成； 所述单刀双掷开关芯片WKD102010040的RFoutl接口与输入端口 P1连接，其 RFout2接口与输入端口 P5连接； 所述输入端口 P1通过输入电感Linl与第一级并联谐振单元中的第二层的第二带 状线L1连接，输入端口 P5通过输入电感Lin2与第一级并联谐振单元中的第三层的第三带 状线C7连接； 所述匹配线T1与第六级并联谐振单元中的第二层的第十七带状线L6相连接，匹 配线T2与表面贴装的50欧姆阻抗直通端口 P2连接； 所述第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线U2左端与匹配线T1连接，第二层双螺 旋结构的宽边耦合带状线U2右端与匹配线T2连接；匹配线T3、第一层双螺旋结构的宽边 耦合带状线U1和匹配线T4在同一平面，其中匹配线T3与表面贴装的50欧姆阻抗耦合端 口 P3连接，匹配线T4与表面贴装的50欧姆阻抗隔离端口 P4连接，第一层双螺旋结构的宽 边耦合带状线U1右端与匹配线T3连接； 所述第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线U1左端与匹配线T4连接，表面贴装的 50欧姆阻抗隔离端口 P4通过钽电阻R与接地板进行连接； 所述的六级并联谐振单元分别接地，其中： 第一、三层所有带状线接地端相同，一端是微电容接地，另一端开路； 第二层带状线接地端相同，一端接地，另一端开路，且接地端方向与第一、三层接 地端相反且Z形级间耦合带状线LC两端均接地。 所述单刀双掷开关采用WKD102010040芯片，输入端口 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微型微波毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波器，其特征在于：包括单刀双掷开关芯片WKD102010040、表面贴装的50欧姆阻抗输入接口(P1、P5)、输入电感(Lin1、Lin2)、并联谐振模块(M)、匹配线(T1、T2、T3、T4)、双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1、U2)、表面贴装的50欧姆阻抗直通接口(P2)、表面贴装的50欧姆阻抗耦合端口(P3)、表面贴装的50欧姆阻抗隔离端口(P4)、钽电阻(R)；其中：所述并联谐振模块(M)包括第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并联谐振单元、第四级并联谐振单元、第五级并联谐振单元、第六级并联谐振单元以及Z形级间耦合带状线(LC)，各谐振单元均为三层，且每层均在同一平面，其中：第一级并联谐振单元由第一层的第一带状线(C1)、第二层的第二带状线(L1)、第三层的第三带状线(C7)以及微电容(C)并联而成；第二级并联谐振单元由第一层的第四带状线(C2)、第二层的第五带状线(L2)、第三层的第六带状线(C8)以及前述微电容(C)并联而成；第三级并联谐振单元由第一层的第七带状线(C3)、第二层的第八带状线(L3)、第三层的第九带状线(C9)以及前述微电容(C)并联而成；第四级并联谐振单元由第一层的第十带状线(C4)、第二层的第十一带状线(L4)、第三层的第十二带状线(C10)以及前述微电容(C)并联而成；第五级并联谐振单元由第一层的第十三带状线(C5)、第二层的第十四带状线(L5)、第三层的第十五带状线(C11)以及前述微电容(C)并联而成；第六级并联谐振单元由第一层的第十六带状线(C6)、第二层的第十七带状线(L6)、第三层的第十八带状线(C12)以及前述微电容(C)并联而成；所述单刀双掷开关芯片WKD102010040的RFout1接口与输入端口(P1)连接，其RFout2接口与输入端口(P5)连接；所述输入端口(P1)通过第一输入电感(Lin1)与第一级并联谐振单元中的第二层的第二带状线(L1)连接，输入端口(P5)通过第二输入电感(Lin2)与第一级并联谐振单元中的第三层的第三带状线(C7)连接；第一匹配线(T1)与第六级并联谐振单元中的第二层的第十七带状线(L6)相连接，第二匹配线(T2)与表面贴装的50欧姆阻抗直通端口(P2)连接；所述第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)左端与第一匹配线(T1)连接，第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)右端与第二匹配线(T2)连接；第三匹配线(T3)、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)和第四匹配线(T4)在同一平面，其中第三匹配线(T3)与表面贴装的50欧姆阻抗耦合端口(P3)连接，第四匹配线(T4)与表面贴装的50欧姆阻抗隔离端口(P4)连接，第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)右端与第三匹配线(T3)连接；所述第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)左端与第四匹配线(T4)连接，表面贴装的50欧姆阻抗隔离端口(P4)通过钽电阻(R)与接地板进行连接；所述的六级并联谐振单元分别接地，其中：第一、三层所有带状线接地端相同，一端是微电容接地，另一端开路；第二层带状线接地端相同，一端接地，另一端开路，且接地端方向与第一、三层接地端相反且Z形级间耦合带状线(LC)两端均接地。...
【技术特征摘要】
1. 一种微型微波毫米波自负载I/Q可变倒相正交滤波器，其特征在于：包括单刀双 掷开关芯片WKD102010040、表面贴装的50欧姆阻抗输入接口（P1、P5)、输入电感（Linl、 1^112)、并联谐振模块（1)、匹配线（1'1、了233、了4)、双螺旋结构的宽边耦合带状线卬1、似）、 表面贴装的50欧姆阻抗直通接口（P2)、表面贴装的50欧姆阻抗耦合端口（P3)、表面贴装 的50欧姆阻抗隔离端口（P4)、钽电阻（R);其中： 所述并联谐振模块（M)包括第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并联 谐振单元、第四级并联谐振单元、第五级并联谐振单元、第六级并联谐振单元以及Z形级间 耦合带状线（LC)，各谐振单元均为三层，且每层均在同一平面，其中 ： 第一级并联谐振单元由第一层的第一带状线（C1)、第二层的第二带状线（L1)、第三层 的第三带状线（C7)以及微电容（C)并联而成； 第二级并联谐振单元由第一层的第四带状线（C2)、第二层的第五带状线（L2)、第三层 的第六带状线（C8)以及前述微电容（C)并联而成； 第三级并联谐振单元由第一层的第七带状线（C3)、第二层的第八带状线（L3)、第三层 的第九带状线（C9)以及前述微电容（C)并联而成； 第四级并联谐振单元由第一层的第十带状线（C4)、第二层的第十一带状线（L4)、第三 层的第十二带状线（C10)以及前述微电容（C)并联而成； 第五级并联谐振单元由第一层的第十三带状线（C5)、第二层的第十四带状线（L5)、第 三层的第十五带状线（C11)以及前述微电容（C)并联而成； 第六级并联谐振单元由第一层的第十六带状线（C6)、第二层的第十七带状线（L6)、第 三层的第十八带状线（C12)以及前述微电容（C)并联而成； 所述单刀双掷开关芯片WKD102010040的RFoutl接口与输入端口（P1)连接，其RFout2 接口与输入端口（P5)连接； 所述输入端口（P1)通过第一输入电感（Linl)与第一级并联谐振单元中的第二层的第 二带状线（L1)连接，输入端口（P5)通过第二输入电感（Lin2)与第一级并联谐振单元中的 第三层的第三带状线（C7)连接； 第一匹配线（T1)与第六级并联谐振单元中的第二层的第十七带状线（L6)相连接，第 二匹配线（T2)与表面贴装的50欧姆阻抗直通端口（P2)连接； 所述第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线（U2)左端与第一匹配线（T1)连接，第二 层双螺旋结构的宽边耦合带状线（U2)右端与...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨茂雅，邓良，陈龙，周衍芳，戴永胜，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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